无人机空气动力学基础 知识点一：起飞 知识点一：起飞.ppt

无人机空气动力学基础 无人机空气动力学基础 模块四 飞行理论 无人机应用技术教研室 王朋飞 内容简介 4.1 飞机的重心、机体坐标系和自由度 4.2 飞机飞行时的外载荷及平衡方程 4.3 载荷系数 4.4 起飞和着陆 4.5 平飞 4.6 上升 4.7 下降 4.8 水平转弯 4.9 增升原理和增升装置 4.4 起飞和着陆 1.起飞 1）定义：飞机从起飞线开始滑跑，加速到抬前轮速度VR时 抬轮离地，上升到距起飞表面15m(50英尺)高度， 速度达到起飞安全速度V2的运动过程。 飞机的起飞是一个速度不断增加的加速过程。 4.4 起飞和着陆 1.起飞 2）起飞阶段：起飞滑跑、抬前轮离地、初始上升三个阶段。 起飞前，飞机滑行到起飞线上。 加速滑跑，达到抬前轮速度VR时，控制飞机抬起前轮。 以两点姿态继续加速滑跑，当L=G时，以离地速度V离离地。 加速上升，达到起飞安全高度后，起飞过程结束。 15m 跑道 4.4 起飞和着陆 1.起飞 起飞滑跑 主要问题：如何使飞机尽快加速和保持好滑跑方向。 飞机滑跑运动方程： P L D F N W 4.4 起飞和着陆 1.起飞 起飞滑跑 剩余拉力：飞机的加速力为拉力与飞机总阻力之差。 起飞滑跑加速力随着滑跑速度的增大是减小的。 气动阻力 总阻力 摩擦阻力 阻力 速度 VR VLOF 4.4 起飞和着陆 1.起飞 抬前轮离地 抬前轮目的：为了增大离地迎角，减小离地速度，缩短起飞滑跑距离。 4.4 起飞和着陆 1.起飞 初始上升 控制飞机保持规定的俯仰姿态上升，离地后，当确保飞机有正的上升率，收起落架，在15m处飞机加速至大于起飞安全速度V2。继续上升至规定高度，再调整构型和功率。 4.4 起飞和着陆 1.起飞 3）性能参数：起飞滑跑距离、离地速度和起飞距离。 15m 起飞滑跑距离（地面段） 上升加速距离（空中段） 起飞距离 4.4 起飞和着陆 1.起飞 离地速度 定义：起飞滑跑时，当升力正好等于重力时的瞬时速度。 离地速度与起飞重量、空气密度、离地时升力系数有关。离地时升力系数大小又和离地姿态及增升装置有关。 4.4 起飞和着陆 1.起飞 起飞距离和起飞滑跑距离 起飞距离：从跑道开始滑跑到离地15m高度所经过的水平距离。 起飞滑跑距离：飞机从开始滑跑至离地之间的距离。 起飞距离是飞机起降性能的一个重要指标。它的长短，直接关系需用机场跑道的长短。 4.4 起飞和着陆 1.起飞 4）影响起飞距离和起飞滑跑距离的因素 油门位置 离地姿态 油门大，拉力大，飞机加速快，起飞滑跑距离和起飞距离就短。一般使用最大油门状态起飞。 离地姿态大，离地速度小，起飞滑跑距离短，但升空后安全裕度小，还可导致擦机尾。 4.4 起飞和着陆 1.起飞 襟翼位置 放下大角度襟翼，可增大升力系数，减小离地速度，缩短起飞滑跑距离；但放下大角度襟翼，升阻比降低，飞机升空后上升梯度小，增速慢，飞机到达50英尺的空中距离增长，越障能力变差。正常起飞时应使用规定角度襟翼起飞。 4）影响起飞距离和起飞滑跑距离的因素 4.4 起飞和着陆 1.起飞 起飞重量 重量越大，加速度越小，起飞滑跑距离和起飞距离都要增加。 4）影响起飞距离和起飞滑跑距离的因素 4.4 起飞和着陆 1.起飞 机场压力高度与气温 机场压力高度或气温升高，都会引起空气密度减小，一方面使拉力减小，飞机加速慢；另一方面，离地真速增大（离地表速不变），都将使起飞滑跑距离和起飞距离将增长。 4）影响起飞距离和起飞滑跑距离的因素 4.4 起飞和着陆 1.起飞 跑道坡度 上坡起飞，重力的第二分量会减小飞机的加速力，飞机的起飞滑跑距离和起飞距离会增加，下坡反之。 4）影响起飞距离和起飞滑跑距离的因素 4.4 起飞和着陆 1.起飞 跑道质量 光滑平坦而坚实的跑道表面，摩擦系数小，有利于飞机起飞滑跑的加速，起飞滑跑距离短。 反之，跑道表面粗糙不平或松软，起飞滑跑距离就长。 4）影响起飞距离和起飞滑跑距离的因素 4.4 起飞和着陆 1.起飞 风速风向 保持表速一定，逆风滑跑，离地地速小，所以起飞滑跑距离和起飞距离比无风或顺风时短。 4）影响起飞距离和起飞滑跑距离的因素 4.4 起飞和着陆 1.起飞 影响因素小结 为缩短起飞滑跑距离和起飞距离，飞行员应使用最大油门，放下一定角度襟翼，朝着逆风方向起飞。情况许可时，适当减轻重量或利用下坡起飞，可进一步缩短起飞滑跑距离和起飞距离。 4）影响起飞距离和起飞滑跑距离的因素 * * * * * *